CN111960679A - 一种玻璃工艺品用新型复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种玻璃工艺品用新型复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种玻璃工艺品用新型复合材料及制备方法，所述新型复合材料由石英砂、氧化铝晶须、硼砂、氯化锌、硅酸钠、石灰石、硒粉、硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须、氮化硅晶须组成。本发明中碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须可对玻璃工艺品起到很好的增强增韧的效果，同时可有效提高玻璃工艺品的高抗热震性；加入的氯化锌、硒粉搭配合理，对玻璃原液具有很好的澄清效果，可提高玻璃工艺品的透明度，在以上基础上，合理配置其他原料，并结合优化的退火工艺，可使玻璃工艺品中的内应力得到有效去除，又可以使玻璃工艺品保持较好的强度，耐冲击性能好，不易碎，化学性质稳定。

Description

一种玻璃工艺品用新型复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种玻璃工艺品用新型复合材料及制备方法。
背景技术
玻璃工艺品，也称玻璃手工艺品，是通过手工将玻璃原料或玻璃半成品加工而成的具有艺术价值的产品，玻璃工艺品的制作工艺需要选取适合的玻璃材料对其进行手工制胎、雕刻经多次翻模浇注成型，由此看来玻璃的材料作为玻璃工艺品的源头，严重影响玻璃工艺品的品质，随着人们物质生活的逐渐富足，玻璃工艺品越来越受到人们的追捧，它充分体现了人类的创造性和艺术性，而玻璃工艺品虽然满足了人们的艺术追求但也存在很多弊端，生活中使用者常会用手触摸玻璃工艺品，手部通常携带一些细菌，因此玻璃工艺品容易变成细菌的传染源，危害家人的健康，此外，玻璃工艺品在外力作用下很易碎，如何提高玻璃抗外力能力也是我们需要研究的一个问题。
综上所述，本领域缺乏一种能满足上述综合性能要求的玻璃工艺品用新型复合材料及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃工艺品用新型复合材料及制备方法。
为实现上述目的，本发明提供了一种玻璃工艺品用新型复合材料，所述新型复合材料由石英砂、氧化铝晶须、硼砂、氯化锌、硅酸钠、石灰石、硒粉、硫酸钙晶须、碱式硫酸镁晶须、氮化硅晶须组成。
优选地，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂65～75份、氧化铝晶须4～6份、硼砂5～7份、氯化锌5～7份、硅酸钠1～5份、石灰石10～15份、硒粉0.8～1份、硫酸钙晶须4～8份、碱式硫酸镁晶须3～9份、氮化硅晶须1～2份。
在其中一个实施例中，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂65份、氧化铝晶须4份、硼砂5份、氯化锌5份、硅酸钠1份、石灰石10份、硒粉0.8份、硫酸钙晶须4份、碱式硫酸镁晶须3份、氮化硅晶须1份。
在其中一个实施例中，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂75份、氧化铝晶须6份、硼砂7份、氯化锌7份、硅酸钠5份、石灰石15份、硒粉1份、硫酸钙晶须8份、碱式硫酸镁晶须9份、氮化硅晶须2份。
在其中一个实施例中，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂70份、氧化铝晶须5份、硼砂6份、氯化锌6份、硅酸钠3份、石灰石12份、硒粉0.8份、硫酸钙晶须6份、碱式硫酸镁晶须6份、氮化硅晶须1.5份。
优选地，所述碱式硫酸镁晶须的平均直径为0.4～0.8μm，平均长度为10～40μm。
优选地，所述硫酸钙晶须的平均直径为5～8μm，平均长度为90～130μm，松散密度为0.2～0.4g/cm3。
本发明还提供一种玻璃工艺品用新型复合材料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1450～1600℃，保持此温度10～15h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在420～480℃条件下退火50-70min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1450℃，保持此温度15h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在420℃条件下退火70min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1600℃，保持此温度10h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在480℃条件下退火50min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下步骤：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1550℃，保持此温度13h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在450℃条件下退火60min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
在其中某些实施例中，所述方法包括如下。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明中，所含碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须可对玻璃工艺品起到很好的增强增韧的效果，同时可有效提高玻璃工艺品的高抗热震性；加入的氯化锌、硒粉搭配合理，对玻璃原液具有很好的澄清效果，可提高玻璃工艺品的透明度，在以上基础上，合理配置其他原料，并结合优化的退火工艺，可使玻璃工艺品中的内应力得到有效去除，又可以使玻璃工艺品保持较好的强度，耐冲击性能好，不易碎，化学性质稳定。
具体实施方式
实施例1
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1450℃，保持此温度15h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在420℃条件下退火70min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
实施例2
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1600℃，保持此温度10h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在480℃条件下退火50min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
实施例3
按表1称量具体原料，步骤制备步骤如下：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1550℃，保持此温度13h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在450℃条件下退火60min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
对比例1～2
用量见表1，制备方法同实施例1。
表1
物料种类 实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
石英砂 65 70 75 92 84
氧化铝晶须 4 5 6 6 6
硼砂 5 6 7 7 7
氯化锌 5 6 7 7 7
硅酸钠 1 3 5 5 5
石灰石 10 12 15 15 15
硒粉 0.5 0.8 1 1 1
硫酸钙晶须 4 6 8 / 8
碱式硫酸镁晶须 3 6 9 / /
氮化硅晶须 1 1.5 2 2 2
实施例4材料性能测试
测试结果见表2。
表2测试结果
Figure BDA0002659571070000061
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (9)

1.一种玻璃工艺品用新型复合材料，其特征在于，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂65～75份、氧化铝晶须4～6份、硼砂5～7份、氯化锌5～7份、硅酸钠1～5份、石灰石10～15份、硒粉0.8～1份、硫酸钙晶须4～8份、碱式硫酸镁晶须3～9份、氮化硅晶须1～2份。
2.根据权利要求1所述的新型复合材料，其特征在于，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂65份、氧化铝晶须4份、硼砂5份、氯化锌5份、硅酸钠1份、石灰石10份、硒粉0.8份、硫酸钙晶须4份、碱式硫酸镁晶须3份、氮化硅晶须1份。
3.根据权利要求1所述的新型复合材料，其特征在于，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂75份、氧化铝晶须6份、硼砂7份、氯化锌7份、硅酸钠5份、石灰石15份、硒粉1份、硫酸钙晶须8份、碱式硫酸镁晶须9份、氮化硅晶须2份。
4.根据权利要求1所述的新型复合材料，其特征在于，所述新型复合材料由以下重量份的原料组成：石英砂70份、氧化铝晶须5份、硼砂6份、氯化锌6份、硅酸钠3份、石灰石12份、硒粉0.8份、硫酸钙晶须6份、碱式硫酸镁晶须6份、氮化硅晶须1.5份。
5.根据权利要求1～4任一所述的新型复合材料，其特征在于，所述碱式硫酸镁晶须的平均直径为0.4～0.8μm，平均长度为10～40μm。
6.根据权利要求1～4任一所述的新型复合材料，其特征在于，所述硫酸钙晶须的平均直径为5～8μm，平均长度为90～130μm，松散密度为0.2～0.4g/cm3。。
7.一种制备如权利要求1～4任一所述的玻璃工艺品用新型复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料。
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1450～1600℃，保持此温度10～15h，得玻璃液。
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在420～480℃条件下退火50-70min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1450℃，保持此温度15h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在420℃条件下退火70min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)将除氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须以外的原料倒入球磨机中进行球磨，将球磨后的物料与氧化铝晶须、碱式硫酸镁晶须、硫酸钙晶须、氮化硅晶须一起置于高速混合机中混合均匀，过100-200目筛，得混合料；
(2)将步骤(1)中的混合料送入熔炉，密封后加热，使混合料的温度达到1600℃，保持此温度10h，得玻璃液；
(3)将步骤(2)中的玻璃液送入成型机中成型，制备成规格、形状不同的玻璃工艺品粗品。
(4)将步骤(3)中的玻璃工艺品粗品放置到连续式退火炉中在480℃条件下退火50min，退火完毕，对产品进行抛光处理，抛光处理完毕得到玻璃工艺品成品。
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